Научная, учебная литература для специалистов

Эта книга посвящена изучению природы физических полей на материалистической основе производственного и исследовательского опыта. Выкладки Эйнштейна и его последователей — опора «теоретических изысков» современных релятивистов — отвергаются авторами как неподкрепленные опытом результаты. Показывается, как исследование природы магнитных, электрических и электромагнитных полей открывает широчайший простор для небывалых технологий и явлений. Изложение книги доступно, а ее содержание полезно инженерам, ученым, студентам старших курсов технических вузов, специалистам, работающим в области физики, радиоэлектроники, электротехники и т.д. Книга также представляет интерес для изобретателей и популяризаторов науки и техники.

В настоящей книге изложены идеи и методы статистической теории открытых систем. Автор рассматривает следующие основные проблемы: критерии относительной степени упорядоченности ложных движений; связь динамического и статистического описания, роль динамической неустойчивости движения в статистической теории; ансамбль Гиббса для неравновесных процессов, переход от обратимых уравнений динамики к необратимым уравнениям, флуктуационно-диссипационные соотношения; молекулярные и турбулентные источники флуктуаций в открытых системах; турбулентное движение и диссипативные структуры. Книга предназначена для физиков, биофизиков, химиков, экономистов и философов, а также аспирантов и студентов, использующих статистическую теорию открытых систем, в частности, теорию турбулентности и самоорганизации.

Вниманию читателей предлагается книга выдающегося английского физика Дж. В. Стрэтта (1842-1919), в которой он в сжатой и вместе с тем удивительно изящной форме описывает основные достижения физической оптики. Оригинальное изложение, умение выделить с предельной ясностью суть физической теории, множество ценных сведений, в том числе известные понятия оптики, введенные самим автором, — все это делает книгу настоящим классическим произведением в физике. Книга рекомендуется физикам — научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам физических вузов.

В настоящей книге высказывается идея о том, что основания термодинамики подлежат исправлению. Два курса высшей школы приводят к парадоксально несовместимым выводам: термодинамика утверждает, что энтропия является следствием второго закона термодинамики; статистическая физика определяет энтропию как следствие первого закона. В книге установлена и устранена причина этой несовместимости. Доказано, что если поливариантное уравнение состояния не сводится к бивариантному, то оно неадекватно реально существующим термодинамическим системам из-за несовместимости с флуктуациями и из-за помех, вызываемых теоремой Фробениуса. Доказано, что все остальные структуры уравнений состояния бивариантны и приводят к существованию энтропии как следствию первого закона термодинамики. Доказано, что согласно нулевому закону термодинамики не существует нулевой теплоемкости. Соответственно принципы Клаузиуса и Томсона в отношении равновесных процессов также становятся следствиями первого закона, а действие второго закона ограничено только неравновесными процессами с возрастанием энтропии. Энтропия и термодинамическая температура существуют во Вселенной везде, где существует их основание — первый закон термодинамики, независимо от сферы действия второго закона. Установлено неизвестное ранее свойство сложных термодинамических систем, состоящее в том, что они представляют собой совокупность простых подсистем. Книга адресована исследователям, изучающим и трактующим проблемы мироздания; некоторым изобретателям, напрасно верящим в создание вечных двигателей второго рода; преподавателям, излагающим термодинамику, и студентам, совершенствующимся в ее изучении.

Вниманию читателей предлагается собрание избранных научных трудов выдающегося немецкого физика-теоретика, одного из создателей новой физики Вернера Гейзенберга (1901-1976). В настоящее издание включены работы по квантовой механике, квантовой теории поля, теории ферромагнетизма, теории турбулентности, теории ядра и теории космических ливней. Книга, являющаяся уникальной по охвату материала, представляет несомненный интерес как для физиков, профессионально работающих в указанных областях, так и для историков и методологов науки.

Настоящая книга посвящена изучению пространств, лежащих в основе общей теории относительности. В ней рассматриваются методы исследования, применяющиеся в общей теории относительности и теории поля вообще, которые получили многочисленные приложения в физике и математике, прежде всего метод алгебраических и дифференциальных инвариантов и метод теории групп Ли. Главная цель книги — исследование основных объектов, при помощи которых строится теория гравитации (таких, как тензор кривизны, тензор энергии-импульса и т.д.) указанными методами. Книга написана с упором на математическую сторону вопроса и почти не касается самого построения физической теории поля гравитации. Книга предназначена для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов физических и механико-математических факультетов вузов.

Вниманию читателей предлагается книга английских физиков Н.Мотта и И.Снеддона, цель которой — дать последовательное изложение квантовой механики. В книге показано, как из результатов опыта следует уравнение Шредингера для одной частицы; затем это уравнение обобщается для рассмотрения более сложных проблем. В отдельных главах исследуются приложения квантовой механики к атомным и молекулярным структурам, к излучению, столкновениям элементарных частиц друг с другом и с атомами. Весьма подробно рассмотрено применение квантовой механики к теории твердого тела. Обсуждается релятивистская квантовая механика. Книга будет полезна для физиков — теоретиков и экспериментаторов, а также для студентов старших курсов и аспирантов физических специальностей.

В настоящей монографии представлен подход к исследованию широкого класса линейных приборов и сигналов с ограниченным по протяженности (финитным) спектром, опирающийся на широкое использование хорошо разработанной теории целых функций и полиномов. Материал книги объединен по методу исследования. Излагаются основы теории гильбертовых пространств, теории интеграла Фурье, теории целых функций, включая теорему Винера-Пэли и ее обобщения, системы функций с двойной ортогональностью, соотношение неопределенности, чебышевская аппроксимация; кроме того, рассматривается теория квантования сигналов по времени (теорема Котельникова и ее различные обобщения) и теория квантования сигналов по уровню, как для детерминированных сигналов, так и для сигналов — случайных процессов. Подробно изучены проблемы синтеза линейных приборов и сигналов с финитным спектром и проблема восстановления входного воздействия по отклику линейного прибора. Рассмотрена задача финитного управления линейными системами. Методы исследования, приведенные в книге, находят применение в общей теории связи, оптике и квазиоптике, акустике, синтезе антенн, общей теории сигналов, кибернетике, теории автоматического регулирования и т.д. Для инженеров, научных работников, студентов и аспирантов физико-математических факультетов.

Вниманию читателей предлагается книга выдающегося отечественного физика Ю.Б.Румера (1901-1985), ставшая одной из первых в СССР монографий по спинорному анализу. Изложенный в книге математический аппарат спинорного анализа оказался полезен в приложении как к волновому уравнению Дирака, так и к квантовой теории химической валентности. Книга рассчитана на математиков и физиков, знакомых с векторным и тензорным анализом в той степени, в которой он излагается в учебной литературе.

Вниманию читателей предлагается монография выдающегося отечественного физика Ю.Б.Румера (1901-1985), основанная на его работах, посвященных пятимерной теории поля. В книге излагается теория, получившая название пятимерной оптики: ее основное содержание заключается в геометризации основных понятий квантовой механики. Первые три главы содержат те разделы пятимерной оптики, которые условно можно назвать классическими; далее излагается квантовая механика как волновая оптика в пятимерном пространстве координат, времени и действия. Книга рассчитана на аспирантов и научных работников, специализирующихся в области теоретической физики.

На основе локального кинетического уравнения Больцмана и аналитических методов теории марковских процессов (локального уравнения Фоккера-Планка) исследовано движение быстрых частиц в твердых телах с учетом их взаимодействия с валентными электронами и тепловыми колебаниями решетки. Построены основные кинетические функции, а именно функция энергетических потерь, обусловленных динамическим трением, и диффузионная функция. Показано, что особенности этих функций связаны с различием вкладов в кинетику от быстрых частиц, движущихся в трех разных режимах: каналирования, квазиканалирования и хаотического движения. С использованием методов неравновесной статистической термодинамики исследованы квазиравновесные и кинетические характеристики каналированных частиц, атомов позитрония, движущихся в кристаллах, и каскадных частиц, которые рассматриваются как отдельные термодинамические подсистемы. Для каналированных частиц, в частности, получены основной термодинамический параметр (поперечная квазитемпература) и коэффициент скорости деканалирования, которые выражены через фундаментальные параметры микроскопической теории. Для научных работников и специалистов, интересующихся проблемами быстрых частиц.

В книге излагаются основные физические концепции и математические методы, используемые для исследования динамики открытых квантовых систем. Стремясь сделать книгу «самодостаточной», авторы начинают изложение с обзора классической теории вероятности и введения в основы квантовой механики, где особое внимание уделяют ее статистической интерпретации. Разрабатываются основы теории матриц плотности, квантовых марковских процессов и динамических полугрупп. Во многих примерах используются основные уравнения из квантовой оптики и теории квантового броуновского движения. Особое внимание уделяется теории декогерентизации, обусловленной окружающей средой, ее роли в динамическом описании процесса измерений, а также экспериментальным наблюдениям декогерентизации состояний. Книга предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и преподавателей физики и прикладной математики, а также для исследователей, проявляющих интерес к фундаментальным вопросам квантовой механики и ее приложениям.

В книге дан обзор основных подходов к описанию развитых турбулентных течений. Основное внимание уделяется свойствам мелкомасштабной турбулентности и моделям, используемым для ее описания. Обсуждается роль законов сохранения в формировании инерционных интервалов, специфика каскадных процессов в конвективной и магнитогидродинамической турбулентности, в двумерных турбулентных потоках. Даны примеры исследования сложных турбулентных течений с помощью комбинированных моделей, описывающих как динамику средних полей, так и нелинейные процессы переноса в широком диапазоне масштабов. Для специалистов в области механики жидкости и газа, аспирантов и студентов старших курсов.

Вниманию читателей предлагается книга выдающегося отечественного ученого, академика А.А.Харкевича (1904-1965), посвященная неустановившимся волновым явлениям. В монографии развиты общие теоретические методы рассмотрения нестационарных волновых явлений и проведено исследование наиболее интересных задач из этой области; получены новые оригинальные решения задачи дифракции. Первая глава книги представляет собой конспект стационарной теории волн; материал второй главы излагает собственно теорию неустановившихся волновых явлений. Книга представляет интерес для научных работников, специализирующихся в области акустики и электромагнитных колебаний, а также для аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Основное внимание в книге уделено методам построения аналитических решений нелинейных дифференциальных уравнений. Для решения задач Коши для уравнений Кортевега — де Вриза и sin-Гордона представлен метод обратной задачи рассеяния. Для ряда других нелинейных дифференциальных уравнений предложены методы, с помощью которых находятся точные решения. Для демонстрации методов, представленных в книге, выбраны наиболее популярные нелинейные дифференциальные уравнения: уравнение Кортевега — де Вриза, нелинейное уравнение Шредингера, уравнение sin-Гордона, уравнение Курамото — Сивашинского, уравнение Гинзбурга — Ландау, уравнение нелинейной теплопроводности и хорошо известные системы уравнений: система Лоренца и система Хенона — Хейлеса. Книгу можно рассматривать как справочник по наиболее известным нелинейным дифференциальным уравнениям и методам их решения. В ней дается краткая история открытия известных нелинейных дифференциальных уравнений и предлагается информация о физических процессах, при описании которых они встречаются. Предназначена для студентов, аспирантов и научных работников, интересующихся нелинейными математическими моделями, теорией солитонов и методами построения решений нелинейных дифференциальных уравнений.

В томе 2 описаны наиболее важные физические процессы, протекающие при взаимодействии поражающих факторов ядерного взрыва с преградой и стилизованными объектами, а также принципиально важные математические модели, разработанные при изучении процессов взаимодействия.

Публикуются основополагающие научные труды выдающегося французского ученого, одного из создателей квантовой механики Луи де Бройля. Для ученых-физиков, представителей других естественных и точных наук, философов и науковедов.

По окружности материальное тело движется на постоянном (неизменном) расстоянии от центра окружности без радиального (центростремительного или центробежного) ускорения независимо от изменений скорости движения тела.

Монография известного немецкого ученого Д.Х.Э. Гросса посвящена термодинамическому описанию систем, состоящих из нескольких десятков или сотен частиц, а также систем, в которых присутствуют силы большого радиуса действия. Такие системы являются неэкстенсивными и не могут быть описаны в рамках классической термодинамики. Особенно ярко их неэкстенсивность проявляется при фазовых переходах. Подход автора этой книги, основанный на использовании микроканонических ансамблей, позволяет строго классифицировать и описать различные виды фазовых переходов в малых системах. В книге подробно рассмотрена фрагментация ядер и атомных кластеров, выполнено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными. Также рассмотрен коллапс системы гравитирующих частиц. Книга рассчитана на специалистов в области термодинамики и статистической физики, но она будет также полезна специалистам по ядерной физике и физике наночастиц и всем тем, кто старается шире взглянуть на эти области науки.

Монография посвящена изложению методов исследования задач макроскопической кинетики, основанных на геометрической теории сингулярных возмущений. Математический аппарат, излагаемый в книге, используется для развития с единых позиций основополагающих идей Н.Н. Семенова, относящихся к методу квазистационарных концентраций и методов теории теплового воспламенения и применяется к исследованию конкретных нелинейных задач химической кинетики, биофизики, лазерной физики. Книга не требует глубокой математической подготовки — необходимые сведения приведены в основном в виде готовых рецептов. Книга рассчитана на студентов, аспирантов, преподавателей, научных работников и инженеров, для которых проблемы упрощения моделей, определения критических режимов и безопасности реакционных систем представляют научный или производственный интерес.

В книге рассматриваются вопросы теории практического использования неоднородных периодических сред — электромагнитных кристаллов. С помощью феноменологической модели анализируются физические явления в однородных средах: пространственная дисперсия, многоволновость, формирование запрещенных зон, киральность. Рассмотрены явления сверхфокусировки поля в линзе Веселаго и колебания Юха в неоднородных кристаллах с плоскими границами. Излагается новый подход к описанию электромагнитного поля в периодических средах — метод компенсирующих источников. С его помощью анализируется широкий класс электромагнитных кристаллов с дефектами, с помощью которых внутри периодической среды формируются волноводные элементы и функциональные узлы. Рассмотрены излучающие электромагнитные кристаллы и антенны на их основе.

Монография посвящена теоретическим методам моделирования динамических процессов в аэродисперсных системах. Рассмотрены общие свойства дисперсных систем, сформулированы кинетические уравнения для процессов конденсации и коагуляции аэрозолей, исследованы общие свойства их решений. Изложен интегральный подход, позволяющий эффективно моделировать кинетику конденсации/коагуляции, разработаны подходы к моделированию кинетических процессов в многокомпонентных системах. Рассмотрены теоретические и численные модели, предназначенные для описания динамических процессов в аэродисперсных системах. Разработана модель кинетики конденсации и коагуляции в системах с двухфазной дисперсной средой. Приведены результаты численного моделирования, полученные для кинетики формирования осадков в двух полномасштабных облачных экспериментах. Рассмотрены модели, используемые для описания источников промышленных и аварийных выбросов, приведены некоторые результаты моделирования. Описаны подходы, разработанные для расчета процессов атмосферного переноса, изложены материалы по моделированию экспериментов. Приведены общие характеристики прикладных программ AERFORM и ПРОГНОЗ, разработанных в ядерном центре ВНИИЭФ для численного моделирования процессов формирования и переноса аэрозолей. Содержание и результаты адресованы специалистам, занимающимся созданием теоретических моделей и прикладных численных программ, а также практическими проблемами физики атмосферных аэрозолей. Для специалистов, работающих в области физики атмосферы, механики двуфазных сред, математической физики, безопасности и охраны окружающей среды.

Излагаются результаты об устойчивости петлеобразных солитонов в эластике Эйлера (в нерастяжимом стержне), захваченных мод в сжимаемом стержне, солитонных структур в растянутом сжимаемом стержне, уединенных волн в композиционном материале, представляющем собой упругую матрицу с распределенными в ней стержнями. Обсуждается устойчивость решений типа уединенных волн с осциллирующей структурой фронтов двух самосогласованных уравнений Клейна-Гордона, которые описывают винтовые структуры в упругих стержнях с кручением. Приводится ряд нерешенных задач об устойчивости: устойчивость уединенных волн в модели изгиба бесконечного нерастяжимого стержня с учетом кручения; устойчивость уединенных волн в плоском бесконечном стержне без кручения с учетом конечных изгибов и малых (линейных) деформаций и устойчивость уединенных волн в одной модели осесимметричной оболочки, заполненной жидкостью. Для специалистов в различных областях механики сплошной среды, математической физики и прикладной математики, аспирантов и студентов старших курсов физико-математических специальностей.

Исследованы волновые уравнения элементарных частиц в присутствии внешних гравитационных полей, описываемых как псевдориманова структура пространства — времени. Общековариантные обобщения волновых уравнений, установленных в пространстве Минковского, представлены для бозонов и фермионов в равной степени как результат применения единого универсального тетрадного рецепта Тетроде — Вейля -Фока — Иваненко, базирующегося на представлениях группы: Лоренца. Группа Лоренца играет определяющую и унифицирующую роль для описания полей частиц как в плоском, так и в искривленном пространстве -времени; отличие состоит в том, что в плоском пространстве группа Лоренца играет роль глобальной симметрии для волновых уравнений, в псевдоримановом пространстве — роль зависящей от координат локальной группы симметрии. Предназначена для научных работников, аспирантов и студентов-старшекурсников, специализирующихся в области теоретической физики.